C++の提案

の

読み方

自己紹介

江添亮

株式会社ドワンゴ

C++標準化委員会　エキスパートメンバー

Blog: http://cpplover.blogspot.jp/ Mail: boostcpp@gmail.com Twitter: https://twitter.com/EzoeRyou GitHub: https://github.com/EzoeRyou

C++標準化委員会

ISOの下位組織

国家単位で活動組織が存在する

日本の場合、ITSCJ

文書

ISOの規程に基づき

C++標準化委員会の文書は

文書番号を付与して公開される

公開場所

http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/

文書の内容

国際会議の案内、予定表、議事録

ドラフト文面、既知の問題集

問題点の考察

新機能の提案

新技術の紹介

具体的には？

注意

提案段階の文法や機能はまだ大幅に変わる可能性がある

そもそも採用されるかどうか分からない

実用できるのは10年は先の話

デフォルトの比較演算子

N4126

比較演算子を書ける？

struct X
{
    int a ;
    double b ;
    std::string c ;
} ;

等価、不等価

struct X
{

    bool operator == ( const X & rhs ) const noexcept
    {
        return
            a == rhs.a &&
            b == rhs.b &&
            c == rhs.c ;
    }

    bool operator != ( const X & rhs ) const noexcept
    { return !( *this == rhs ) ; }
} ;

不等号

struct X
{
    bool operator < ( const X & rhs ) const noexcept
    {
        return std::tie( a, b, c ) < std::tie( rhs.a, rhs.b, rhs.c ) ;
    }

    bool operator > ( const X & rhs ) const noexcept
    { return rhs < *this ; }

    bool operator <= ( const X & rhs ) const noexcept
    { return !( rhs < *this ) ; }

    bool operator >= ( const X & rhs ) const noexcept
    { return !( *this < rhs ) ; }

} ;

めんどくさい

ややこしい

間違えやすい

そもそも

各データメンバーが比較できるのであれば

機械的に生成できるではないか

デフォルトの比較演算子

比較演算子を自動生成

明示的に宣言することでデフォルト生成

互換性のために明示的に記述

既存のコードの意味を変えてはならない

提案文法

struct X
{
    int a, b, c ;

    bool operator == ( const X & ) = default ;
    bool operator != ( const X & ) = default ;

    bool operator < ( const X & ) = default ;
    bool operator > ( const X & ) = default ;
    bool operator <= ( const X & ) = default ;
    bool operator >= ( const X & ) = default ;
};

まだ使いづらい

省略された提案文法

struct X
{
    int a, b, c ;

    default: ==, !=, <, >, <=, >= ;
} ;

まだまだ面倒

暗黙のデフォルト生成

N4175

暗黙に生成することを提案

便利な条件演算子

N4120

"x ? x : y"を"x?:y"に

よくあるコード

xがtrueならばxを、falseならばyを返す

x ? x : y ;

xが重複している

間違えやすい

式が二度評価されるため非効率的

// 重い計算処理
int calculate_value() ;
int fallback_value = 100 ;
calculate_value() ? calculate_value() ? fallback_value ;

効率のいい書き方

面倒くさい

機械的に変換できる

コンパイラーにやらせればよい

auto && temp = calculate_value() ;
temp ? temp : fallback_value ;

提案文法

x ?: y ;

以下と同等

auto && temp = x ;
temp ? temp : y ;

参照チェック条件

N4127

よくあるコード

ポインターを変数に代入
nullかどうかをチェックする
nullでなければ処理を行う

if ( std::shared_ptr<T> ptr = obj.lock() )
{
    do_something( *ptr ) ;
}

シンタックスシュガー

もっと短く書きたい

if ( T & x : obj.lock() )
{
    f( x ) ;
}

展開後

if ( auto && __p = obj.lock() )
{
    T & x = * __p ;
    f( x ) ;
}

型まで省略したい

if ( x : e ) s ;

展開すると

if ( auto && __p = e )
{
    auto && x = * __p ;
    s ;
}

インライン変数

もしくは、インライン式？

隠匿式とも

N4147

インライン変数

呼ばれるたびに初期化子が評価される変数

int runtime_data(
{
    static int count ;
    return ++count ;
}

inline int data = runtime_data() ;

int main()
{
    data ; // 1
    data ; // 2
    data ; // 3
}

用途

ストレージが確保されないことを保証

ODR回避

名前付き実引数

N4172

引数の多い関数はわかりにくい

void draw_rect( int left, int top, int width, int height )

int main()
{
    // どれがどれだっけ？
    draw_rect( 30, 30, 200, 300 ) ;
}

引数名を指定したい

int main()
{
    // わかりやすい
    draw_rect( left : 30, top : 30, width : 200, height : 300 ) ;

    // 順番も変えられる
    draw_rect( top : 0, left : 0, width : 640, height : 480 ) ;
}

ドット演算子

N4173

ドット演算子とは

operator . ()をユーザー定義したい

class string_ref
{
    std::string value ;
public :
    std::string & operator . () { return vlaue ; }
} ;

int main()
{
    string_ref ref ;

    // std::stringのlength
    ref.length() ;

    // ref.operator .() = "hello"
    ref = "hello" ;
}

使い道

スマートリファレンスを定義できる

template < typename T >
class Ref
{
    T * p ;
public :
    Ref( ) : p( new T() ) { }
    ~Ref() { delete p ; }

    T & operator . () { return *p ; }
} ;

上書き

こういうクラスがある場合

class string_ref
{
    std::string value ;
public :
    std::string && operator .() { return value ; }
    std::size_t size() ;
} ;

上書き

クラスにメンバーがある場合は優先される

int main()
{
    string_ref ref ;

    // string_refのsize
    ref.size() ;

    // std::stringのlength
    ref.length() ;
}

UTF-8文字リテラル

N4197

UTF-8文字リテラル

UTF-8コード単位ひとつで表現できる文字を記述できる

// OK
char c = u8'c' ;

// エラー
char あ = u8'あ' ;

名前空間のネスト

N4230

名前空間のネスト

深い名前空間のネストは面倒

namespace A { namespace B { namespace C {
} } }

名前空間のネスト

簡潔に書けるようになる

namespace A::B::C {
}

統一関数呼び出し

N4165

N4174

提案

    x.f( y, z )

を

    f( x, y, z )

と同等にする

より汎用なコード

メンバー関数とフリー関数は呼び出しの文法が異なる

汎用的なコードの妨げになる

template < typename T >
void f( T & a, T & b  )
{
    // Tはクラスの場合
    a.swap( b ) ;

    // Tがクラスではない場合
    swap( a, b ) ;
}

解決案

関数呼び出しの文法を統一してしまえばよい

x.f(y) を f( x, y ) と同等にすればよい

ツールサポート

コード補完が強力になる

void f( std::FILE * fp )
{
    // コード補完可能
    fp->fseek
}

現実

move, swap, addressofなど

汎用的すぎる関数が大量にある

それほど便利にはならない

fp->for_each

コンテナーに不完全型

N4056

不完全型の要素

こう書けるようになる

struct Node
{
    // 現状では未定義
    std::vector<Node> node_list ;
} ;

理由

クラスは定義後に完全形になる

class Node ; // 宣言

Node n ; // エラー、不完全型
Node * p ; // OK

class Node { } ; // 定義
Node n ; // OK

実装可能性

コンテナーで不完全型に対応するのは可能

規格で規定されていない

実装ごとに対応はバラバラ

GCDとLCM

N4061

GCDとLCM

GCD - Greatest Common Divisor

最大公約数

LCM - Least Common Multiple

最小公倍数

標準ライブラリに提案

std::gcd( 10, 25 ) ; // 5
std::lcm( 123, 456 ) ; // 18696

現実的な提案

まだ採用されていないものの

かなり確実に採用される

すでにClang上流で実装済み

メッセージなしstatic_assert

N3928

static_assertの文法

必ず文字列リテラルが必要

static_assert( constant-expression , string-litera ) ;

文法違反の例

// エラー
static_assert( expr ) ;

// OK
static_assert( expr, "" ) ;

文字列リテラルの省略を許可

Clangで実装済み

省略Range-based for

N3994

Range-based forは便利

for ( T elem : range )
    statememt ;

型名を記述するのが面倒

template < typename Container >
void f( Container & c )
{
    for ( Container::value_type & elem : c )
    {
        // ...
    }
}

autoが使えるが

正しく使うのが面倒

なぜこう書かねばならぬかは論文参照

for ( auto && elem : c )
{
    // ...
}

省略文法

auto &&と同じ意味になる

Clangに実装済み

for ( elem : range )
{
    // ...
}

テンプレート

テンプレートパラメーター

に

typename

N4051

文法上の制約

C++には不思議な文法上の制約がある

template <
    template < typename T >
    // classキーワードのみ使える
    class U >
struct X ;

typenameも許可

Clangで実装済み

template <
    template < typename T >
    // OK
    typename U >
struct X ;

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このスライド資料はドワンゴ勤務中に書かれた

ドワンゴは本物のC++プログラマーを募集しています

http://info.dwango.co.jp/recruit/

C++の提案 – の – 読み方

EzoeRyou

C++の提案 – の – 読み方

1 1 (function() { var po = document.createElement('script'); po.type = 'text/javascript'; po.async = true; po.src = 'https://apis.google.com/js/platform.js'; var s = document.getElementsByTagName('script')[0]; s.parentNode.insertBefore(po, s); })();

sugoi-goudou-2014

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C++標準化委員会

文書

公開場所

文書の内容

具体的には？

デフォルトの比較演算子

比較演算子を書ける？

等価、不等価

不等号

めんどくさい

ややこしい

間違えやすい

デフォルトの比較演算子

提案文法

まだ使いづらい

省略された提案文法

まだまだ面倒

暗黙のデフォルト生成

便利な条件演算子

よくあるコード

効率のいい書き方

提案文法

参照チェック条件

よくあるコード

シンタックスシュガー

展開後

型まで省略したい

インライン変数

インライン変数

用途

名前付き実引数

引数の多い関数はわかりにくい

引数名を指定したい

ドット演算子

ドット演算子とは

使い道

上書き

上書き

UTF-8文字リテラル

UTF-8文字リテラル

名前空間のネスト

名前空間のネスト

名前空間のネスト

統一関数呼び出し

提案

より汎用なコード

最近の動向

解決案

ツールサポート

現実

コンテナーに不完全型

不完全型の要素

理由

実装可能性

GCDとLCM

GCDとLCM

標準ライブラリに提案

現実的な提案

メッセージなしstatic_assert

static_assertの文法

文法違反の例

文字列リテラルの省略を許可

省略Range-based for

Range-based forは便利

型名を記述するのが面倒

autoが使えるが

省略文法

テンプレート

テンプレートパラメーター

に

typename

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